JPH0418884A

JPH0418884A - テレビジョン信号の補間回路

Info

Publication number: JPH0418884A
Application number: JP2122655A
Authority: JP
Inventors: Hiroaki Takano; 洋明高野; Masaki Kishimoto; 正樹岸本
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1990-05-11
Filing date: 1990-05-11
Publication date: 1992-01-23
Anticipated expiration: 2015-05-08
Also published as: JP3038792B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野）この発明は、ｌフィールドのテレビジョン信号から１フ
レームのテレビジョン信号を生成するのに通用されるテ
レビジョン信号の補間回路に関する。

［発明の概要］この発明は、テレビジョン信号の１フィールドの原信号
から１フレームの信号を生成するための補間回路におい
て、１フィールドの原信号の水平方向又は垂直方向の列
であって、隣接する３列のデータが夫々格納される３個
のラインバッファと、補間すべき他のフィールドのデー
タの近傍のエリア内の複数のデータをラインバッファか
ら抽出し、この抽出されたデータに基づいてエリアのパ
ターン分類を行うパターン認識回路と、分類されたパタ
ーンに応じた演算により、補間すべきデータを発生する
計夏回路とからなり、小規模のハードウェアにより、画
質の良好なフレーム信号を生成できる。

〔従来の技術〕

テレビジョン画像のハードコピーを得るビデオプリンタ
において、１フレームの画像をプリントした場合、イン
ターレス走査のために、得られた画像がブレる問題が生
じる。従って、原テレビジゴン信号の１フィールドから
擬似的にフレーム画像を生成し、このフレーム画像をプ
リントすることが行われる。このように、フィールド信
号から擬似的なフレーム信号を形成するために、不足し
ている情報を補間で生成することが必要である。

この補間の方法としては、第１（或いは第２）フィール
ドの信号のライン間の平均値をとり、この平均値を第２
（或いは第１）フィールドの信号として用いるものが知
られている。この方法は、非常に簡単な構成で実現でき
、同じフィールドの信号を２度出力してフレーム信号を
生成する方法と比して、ｉｓａ性やジャーキネス等の点
で良好である。

（発明が解決しようとする課題］しかしながら、単にライン間の平均値を採っただけでは
、垂直解像度或いは斜めの解像度が悪く、画像がボケる
問題があった。

フィールド信号からフレーム信号を形成する他の回路と
して、フレームメモリを備え、高度なＣＰＵ、専用のハ
ードウェア等を用いて画像処理を行う方法も提案されて
いる。しかし、ハードウェアが大規模であるのみならず
、リアルタイムの処理が難しい問題があった。

従って、この発明の目的は、簡単な回路構成であって、
垂直解像度或いは斜めの解像度の劣化が防止されたテレ
ビジョン信号の補間回路を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

この発明は、テレビジョン信号の１フィールドの原信号
から１フレームの信号を生成するための補間回路におい
て、ｌフィールドの原信号の水平方向又は垂直方向の列であ
って、隣接する３列のデータが夫々格納される３個のラ
インバッファ（１，２，３）と、補間すべき他のフィー
ルドのデータの近傍のエリア（２０）内の複数のデータ
をラインバッファ（１，２，３）から抽出し、この抽出
されたデータに基づいてエリア（２０）のパターン分類
を行うパターン認識ブロック（１７）と、分類されたパターンに応じた演算により、補間すべきデ
ータを発生する計算ブロック（１８）とからなるテレビ
ジョン信号の補間回路である。

〔作用〕

この発明では、必要なメモリが３個のラインバッファ１
．２及び３であり、パターン認識ブロック１７及び計算
ブロック１８のハードウェアも小規模とできる。また、
エリア２０のパターン認識に応じて適切な補間データを
発生できるので、垂直解像度或いは斜めの解像度を良好
とでき、フレーム画像の画質を良好とできる。

（実施例〕以下、この発明の一実施例について図面を参照して説明
する。この実施例は、第１図において、ｌ、２及び３で
夫々示す３個のラインバッファを使用するものである。

ラインバッファ１．２及び３は、例えばＳＲＡＭから構
成されている。これらのラインバッファ１．２及び３は
、ｌフィールドの水平走査線上のサンプルデータ又は垂
直方向の１列に並ぶサンプルデータを記憶するものであ
る。つまり、ラインは、水平方向の１列及び垂直方向の
１列の両者を含む意味であり、何れの方向の列のデータ
をラインバ・ンファ１．２及び３に記憶するかは、例え
ばプリンタの印字動作と関連して決定される。

これらのラインバッファ１．２及び３に対しては、４で
示すアドレスブロックからのアドレス信号がアドレスバ
ス５．６及び７を夫々介して供給される。アドレスブロ
ック４には、端子８からデータと同期したクロックが供
給され、また、端子９から基本クロックが供給される。

フィールドメモリ（図示せず）からの入力データがデー
タバス１０及びパスバッファ１１を介してデータバス１
２に供給される。このデータフ１ス１２には、パスバッ
ファ１３を介してデータバス１４が接続され、データバ
ス１４には、パスバッファ１５を介してデータバス１６
が接続される。

データバス１２とラインバッファ１のデータ人力／出力
端子が接続され、データバス１４とラインバッファ２の
データ人力／出力端子が接続され、データバス１６とラ
インバッファ３のデータ人力／出力端子が接続されてい
る。パスバッファ１１．１３及び１５は、アドレスブロ
ック４によりコントロールされ、データバス１０．１２
．１４．１６間のデータの転送を制御する。

フィールドメモリから読み出された１ラインのデータが
ラインバッファ１に書き込まれ、次にこのデータがライ
ンバッファ２に転送され、更にラインバッファ３に転送
される。最初の１ラインデータがラインバッファ１から
ラインバッファ２に転送されている時は、第２の１ライ
ンデータがラインバッファ１に入力される。同様に、最
初の１ラインデータがラインバッファ２からラインバッ
ファ３に転送されている時に、第２の１ラインデータが
ラインバッファ１からラインバッファ２へ転送され、第
３の１ラインデータがラインバッファ１に書き込まれる
。この結果、ラインバッファ１．２及び３には、連続す
る３ラインのデータが順番に格納される。上述のライン
バッファ１．２及び３へのデータの書き込み及びその読
み出し時には、アドレスブロック４からのアドレスが供
給されている。

第２図Ａは、１フィールドの連続する３ラインのデータ
がラインバッファｌ、２及び３に夫々格納された状態を
示す。各ラインバッファは、ｌライン内のサンプル数を
Ｎとすると、０からＮ−１のアドレスを有し、夫々に例
えば８ビツトのデータが格納されている。ラインバッフ
ァ１のデータをＢＦＩ　　（０）〜Ｂ　Ｆ　１　（Ｎ−
１）　　と表し、ラインバッファ２のデータをＢＦ２　
（０）〜Ｂ　Ｆ　２　（Ｎ−１）と表し、ラインバッフ
ァ１のデータをＢＦ３　（０）〜Ｂ　Ｆ　３　（Ｎ−１
）　と表す。

データバス１２．１４及び１６には、パターン認識ブロ
ック１７が接続されている。パターン認識ブロック１７
は、第２図Ｂに示すように、ラインバッファ１．２及び
３から取り出したデータを使用して、そのエリア２０の
パターンを識別するロジック回路である。パターン認識
ブロック１７と接続された計算ブロック１８は、パター
ン認識ブロック１７で識別された結果に基づき、補間す
るデータを計算するロジック回路である。これらのパタ
ーン認識ブロック１７及び計算ブロック１８は、エリア
２０内のデータが入力されるマトリクス回路により実現
できる。このハードウェアにより、リアルタイム処理が
可能である。

計算ブロック１８から補間されたデータが得られる。つ
まり、出力端子１８には、原フィールドの入力データに
基づいて形成された補間フィールドのデータが得られる
。これらの原フィールドのデータ及び補間フィールドの
データは、ビデオプリンタの場合には、各データの値に
応じてパルス幅変調或いは振幅変調されることで、駆動
信号に変換される。この駆動信号が駆動アンプを介して
感熱ヘッドに供給される。感熱ヘッドは、昇華性染料が
塗布されたインクリボンを介して一定速度で送られる用
紙に１ラインの印字を同時に行うものである。

ラインバッファ１．２及び３にデータが揃いだすと、パ
ターン認識ブロック１７が動作を始める。

第２図Ｂに示すように、各ラインバッファ１．２及び３
からアドレス（ｘ−１）、ｘ及び（ｘ＋１）のデータを
抽出し、データ抽出エリア２０が形成される。ここで、
第１フィールドが真のフィールドであり、第２フィール
ドが補間フィールドと想定している。そして、サンプリ
ングは、第１フィールドから行われるものとしている。

ラインバッファ１．２及び３のデータが水平方向にサン
プリングされた信号値である場合、補間すべきフィール
ドは、ラインバッファ２のデータの全てである。従って
、エリア２０内で使用すべきデータは、補間でないフィ
ールドのデータであるから、（ＢＦ　１（ｘ−１）、Ｂ
Ｆ　１（ｘ）　、ＢＦ　１（ｘ＋１）、ＢＦ３（ｘ−１
）、ＢＦ３（ｘ）　、ＢＦ３（ｘ＋　１　）　）の６個
のデータである。補間点ＢＦ２（×）の補間データが計
算がされると、次にＢＦ２（ｘ＋　１　）について同様
に補間データが計算され、以下、ＢＦ２（ｘ＋２）　、
ＢＦ２（ｘ＋３）、・・・と補間データを求める処理が
順次なされる。

ラインバッファ１．２及び３のデータが垂直方向にサン
プリングされた信号値である場合、補間すべきフィール
ドは、Ｘ行に対して、前後偶数行離れたデータ行となる
。即ち、ＢＦＩ（ｘ±２ｍ）、Ｂ　Ｆ　２　（Ｘ±２ｍ
）、ＢＦ３（ｘ±２ｍ）（但し、ｍは整数）である。従
って、エリア２０内で使用すべきデータは、補間でない
フィールドであるから、ＢＦ　１（ｘ−１）、ＢＦ　１
（ｘ＋１）、ＢＦ２（ｘ−１）、ＢＦ２（ｘ＋１）、Ｂ
Ｆ３（ｘ−１）、ＢＦ３（ｘ＋１）である、但し、Ｘは
、補間フィールドが第２フィールドであるため奇数番地
となる。補間点Ｂ　Ｆ　２　（ｘ）の補間データが計算
がされると、次にＢＦ２（ｘ＋２）について同様に補間
データが計算され、以下、ＢＦ２（ｘ＋４）、ＢＦ２（
ｘ＋６）、・・・と補間データを求める処理が順次なさ
れる。

−例として、ラインバッファに垂直にサンプリングされ
たデータが格納されている場合には、上述のデータ抽出
エリア２０内の６個のデータ（ＢＦ　１（ｘ−１）、Ｂ
Ｆ　１（ｘ＋１）、ＢＦ２（ｘ−１）、Ｂ　Ｆ　２　（
ｘ＋　１　）　、Ｂ　Ｆ　３　（ｘ　−１）　、Ｂ　Ｆ
　３　（ｘ＋１））に基づいて、第３図に示すアルゴリ
ズムに従って、パターン認識ブロック１７が認識動作を
行う。

第３図で、ステップ２１では、ＢＦＩ（ｘ−１）とＢＦ
２（ｘ−１）の差が計算され、この差から二つのデータ
の大小関係が判別され、その判別結果が記憶される。大
小関係は、等号（＝）と不等号（〉又はく）の３通りで
ある。以下、ステップ２２〜３０の夫々において、６個
のデータの中の二つのデータ同士の差の計算と大小関係
の検出とが順次なされる。従って、ステップ３０迄で、
１０通りの大小関係が得られ、これらがメモリに記憶さ
れる。

次にステップ３１では、記憶されている大小関係からマ
トリクス回路により下記に示す３個の計算式から適切な
ものが選ばれ、その選択された計算式により計算ブロッ
ク１８が補間データを生成する。

（ＢＦ　１（ｘ−１）　＋ＢＦ３（ｘ＋１）ｌ　／２　
・１１）（ＢＦ２（ｘ−１）＋ＢＦ２（ｘ＋１））／２
　・　・（２）（ＢＦ３（ｘ−１）＋ＢＦ　１（ｘ＋１
））／２　・　・（３）（２）式は、補間点の上下の位
置のデータを使用して補間データを形成することを意味
する。パターンを認識できない場合例えば６個のデータ
が全て同じ値の場合では、（２）式で補間データが形成
される。（１）式及び（３）式は、抽出されたデータの
エリアの対角線方向に位置するデータ、即ち、補間点の
斜めの位置のデータを使用して補間データを形成するこ
とを意味する。（１）弐及び（３）式は、斜めのパター
ン認識がされた場合における補間データの形成に使用さ
れる。

データ抽出エリア２０が第４図Ａ及び第４図Ｂに夫々示
す具体例について説明する。第４図Ａの具体例では、エ
リア２０内の各データが下記の値を有している。ここで
、Ｈは、１６進データを表し、最も暗い黒から白迄のレ
ベルが００）（からＦＯＨ迄のデータで表現されている
。

ＢＦ　１（ｘ−１）、ＢＦＩ（ｘ＋１）、ＢＦ２（ｘ−
１）　、ＢＦ３（ｘ−１）：　ＦＯＨ（白）ＢＦ２（ｘ
＋１）、ＢＦ３（ｘ＋１）：　ＩＯＨ（黒）第４図Ｂの具体例では、エリア２０内の各データが下記
の値を有している。

ＢＦ　１（ｘ−１）：　８０Ｈ（灰色）８Ｆ２（ｘ−１
）：　２０８　（黒）ＢＦ３（ｘ−１）：　ＯＯＨ（真っ黒）ＢＦ　１（ｘ＋
１）、ＢＦ２（ｘ＋１）：　ＦＯＨ（白）ＢＦ３（ｘ＋１）：ＢＯＨ（白に近い灰色）前述の第３
図に示すアルゴリズムを第４図Ａ及び第４図Ｂの夫々の
具体例に対して通用した場合を第５図に示す、第４図Ａ
の例においては、エリア２０内の６個のデータの二つの
データ同士の大小関係が下記に示すものとなる。

ＢＦ　１（ｘ−１）＝ＢＦ２（ｘ−１）ＢＦ２（ｘ−１
）＝ＢＦ３（ｘ−１）ＢＦ　１（ｘ＋１）＞ＢＦ　２（ｘ＋１）ＢＦ２（ｘ＋
１）＝ＢＦ３（ｘ＋１）ＢＦ　１（ｘ　　１）＝ＢＦ　１（ｘ＋１）ＢＦ３（ｘ
−１）＞ＢＦ３（ｘ＋１）ＢＦ２（Ｘ−１）＝ＢＦ　１（ｘ＋１）ＢＦ２（ｘ　　
１）＞ＢＦ３（ｘ＋１）８Ｆ２（Ｘ＋１）＜ＢＦＩ（Ｘ
　　１）ＢＦ２（ｘ＋１）＜ＢＦ３（ｘ−１）上述の大小関係から、第６図Ａにおいて、破線で示すよ
うに、白と黒の境界が右上から左下への斜めにあるもの
とパターン認識がされる。従って、この場合には、（ＢＦ３Ｃｘ−１）＋ＢＦ１（ｘ＋１））／２＝　（Ｆ
ＯＨ＋ＦＯＨ１／２＝ＦＯＨによって、白の補間データ（ＦＯＲ）が形成される。こ
の補間データにより、斜めの境界が保存されるように、
補間を行うことができる。従来の上下のデータの平均値
を使用する補間によると、補間点が灰色となり、斜めの
境界がボケる。しかし、この発明によれば、ボケの発生
を防止できる。

第４図Ｂの例においては、エリア２０内の６個のデータ
の二つのデータ同士の大小関係が下記に示すものとなる
。

ＢＦ　１（Ｘ−１）＞ＢＦ２（ｘ−１）ＢＦ２（ｘ−１
）＞ＢＦ３（ｘ−１）ＢＦＩ（ｘ＋１）＝ＢＦ２（ｘ＋１）ＢＦ２（ｘ＋１）＞ＢＦ３（ｘ＋１）ＢＦ　１（ｘ−１）＜ＢＦ　１（ｘ＋１）８Ｆ３（Ｘ−
１）　　＜ＢＦ３（ｘ＋１）ＢＦ２（ｘ　　１）＜ＢＦ
　１（ｘ＋１）ＢＦ２（ｘ　　１）＜ＢＦ３（ｘ＋１）
ＢＦ２（Ｘ＋１）＞ＢＦＩ（Ｘ−１）ＢＦ２（ｘ＋１）＞ＢＦ３（ｘ−１）上述の大小関係から第６図Ｂにおいて、破線で示すよう
に、左上から右下への斜めの灰色の線があるものとパタ
ーン認識がされる。従って、この場合には、（ＢＦＩ（ｘ−１）＋ＢＦ３（ｘ＋１））／２＝　（８
０ｆ（＋ＢＯｆ（＋　／２＝９８Ｈによって、灰色の補
間データ（９８Ｈ）が形成される。この補間データによ
り、第６図Ｂに示すように、右下がりの境界が保存され
るように、補間を行うことができる。

なお、上述の具体例以外の他のパターンの場合にも、同
様にして適切な補間を行うことができる。

〔発明の効果〕

この発明は、補間点のデータの周囲の複数の原データの
パターン分類に基づいて適切な補間を行うので、垂直解
像度或いは斜め解像度が良好な補間を行うことができる
。この発明は、静止画像のハードコピーを得るビデオプ
リンタに適用して有効である。また、この発明は、ライ
ンバッファが３個で良く、ハードウェアの規模を小さく
でき、リアルタイム処理が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例のブロック図、第２図はラ
インバッファに格納されたデータ及び抽出されたデータ
で形成されるエリアを示す路線図、第３図はこの発明の
補間動作の説明に用いるフローチャート、第４図はこの
発明を適用できるデータの一例及び他の例の説明に用い
る路線図、第５図は第４図の一例及び他の例にこの発明
を適用した時の動作を示すフローチャート、第６図は補
間結果を示す路線図である。図面における主要な符号の説明１．２，３ニラインバツフア、１７：パターン認識ブロック、Ｉ８二計算ブロック、２０：データ抽出エリア。代理人、弁理士　杉　浦　正　知ラインバッファ及びデータ抽出エリア第２図実例１Ｂ黒倒実例２第６図

Claims

【特許請求の範囲】テレビジョン信号の１フィールドの原信号から１フレー
ムの信号を生成するための補間回路において、上記１フィールドの原信号の水平方向又は垂直方向の列
であって、隣接する３列のデータが夫々格納される３個
のラインバッファと、補間すべき他のフィールドのデータの近傍のエリア内の
複数のデータを上記ラインバッファから抽出し、この抽
出されたデータに基づいて上記エリアのパターン分類を
行う手段と、上記分類されたパターンに応じた演算により、上記補間
すべきデータを発生する手段とからなるテレビジョン信号の補間回路。